tanto 13C como 14C están presentes en la naturaleza. El primero representa aproximadamente el 1% de todo el carbono. La abundancia de 14C varía desde 0.0000000001% (una parte por billón, un nivel pequeño, pero medible) hasta cero. Las mayores abundancias de 14C se encuentran en el dióxido de carbono atmosférico y en productos hechos de dióxido de carbono atmosférico (por ejemplo, plantas). A diferencia de 12C y 13C, 14C no es estable. Como resultado, siempre está experimentando una desintegración radiactiva natural, mientras que las abundancias de los otros isótopos no cambian., El carbono-14 es más abundante en el dióxido de carbono atmosférico porque está siendo producido constantemente por colisiones entre átomos de nitrógeno y rayos cósmicos en los límites superiores de la atmósfera.
La velocidad a la que 14C decae es absolutamente constante. Dado cualquier conjunto de átomos de 14C, la mitad de ellos decaerán en 5700 años. Dado que esta tasa es lenta en relación con el movimiento del carbono a través de las Cadenas alimentarias (de plantas a animales y bacterias), todo el carbono en la biomasa en la superficie de la tierra contiene niveles atmosféricos de 14C., Sin embargo, tan pronto como cualquier carbono cae fuera del ciclo de los procesos biológicos – por ejemplo, a través del entierro en barro o suelo – la abundancia de 14C comienza a disminuir. Después de 5700 años solo queda la mitad. Después de otros 5700 años solo queda una cuarta parte. Este proceso, que continúa hasta que no queda 14C, es la base de la datación por carbono.
una muestra en la que 14C ya no es detectable se dice que es «radiocarbono muerto.»Los combustibles fósiles son un ejemplo común. Se derivan de la biomasa que inicialmente contenía niveles atmosféricos de 14C., Pero la transformación de desechos orgánicos sedimentarios en petróleo o plantas leñosas en carbón es tan lenta que incluso los depósitos más jóvenes están muertos por radiocarbono.
la abundancia de 14C en una molécula orgánica proporciona información sobre la fuente de su carbono. Si el 14C está presente a niveles atmosféricos, la molécula debe derivar de un producto vegetal reciente. La ruta de la planta a la molécula puede haber sido indirecta o larga, involucrando múltiples procesos físicos, químicos y biológicos. Los niveles de 14C se ven afectados significativamente solo por el paso del tiempo., Si una molécula no contiene 14C detectable debe derivar de una materia prima petroquímica o de alguna otra fuente antigua. Los niveles intermedios de 14C pueden representar mezclas de carbono moderno y muerto o carbono que fue fijado de la atmósfera hace menos de 50.000 años.
Las señales de este tipo son a menudo utilizadas por los químicos que estudian los entornos naturales. Un hidrocarburo encontrado en los sedimentos de las playas, por ejemplo, podría derivar de un derrame de petróleo o de ceras producidas por las plantas. Si los análisis isotópicos muestran que el hidrocarburo contiene 14C a niveles atmosféricos, es de una planta., Si no contiene 14C, es de un derrame de petróleo. Si contiene algún nivel intermedio, es de una mezcla de ambas fuentes.
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